基于cimatron的豆?jié){機(jī)上蓋模的設(shè)計(jì)及凹模的高速加工仿真設(shè)計(jì)說明書[帶圖紙]

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 前言3</b></p><p>　　1.1 課題內(nèi)容3</p><p>　　1.2 課題背景3</p><p>　　1.3 課題的來源及要求3</p><p>　　1.4 模具國內(nèi)外發(fā)展概況

2、4</p><p>　　2 總體方案設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1 塑件的測(cè)繪5</p><p>　　2.2 塑件的造型7</p><p>　　2.3 塑件的材料選擇與分析9</p><p>　　2.4 塑件尺寸精度10</p><p>　　2.5 模具材料的選擇10</p

3、><p>　　2.6 脫模斜度11</p><p>　　2.7 型腔數(shù)目的確定11</p><p>　　2.8 注射機(jī)的選擇11</p><p>　　3 具體設(shè)計(jì)說明12</p><p>　　3.1 分型面的確定12</p><p>　　3.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)13</p>&

4、lt;p>　　3.3 主流道的設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.4 澆口的設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.5 冷卻裝置設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.6推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.7 推桿17</p><p>　　3.8 復(fù)位桿17</p><p>　　3

5、.9 導(dǎo)向裝置17</p><p>　　3.10 側(cè)抽芯的設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.11確定各模板尺寸18</p><p>　　3.12 型腔成形尺寸計(jì)算20</p><p>　　3.13 注射機(jī)技術(shù)參數(shù)的校核22</p><p>　　3.14 零件強(qiáng)度計(jì)算及校核23</p>&l

6、t;p>　　4 模具的三維造型27</p><p>　　4.1模架的三維造型27</p><p>　　5 型腔工藝分析及加工仿真28</p><p>　　6 各種工藝卡片32</p><p><b>　　7 結(jié)論33</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)34</p&g

7、t;<p><b>　　致 謝35</b></p><p><b>　　附 錄36</b></p><p>　　基于cimatron的豆?jié){機(jī)上蓋模的設(shè)計(jì)及凹模的高速仿真加 </p><p><b>　　工</b></p><p>　　摘要：注塑

8、模具目前在塑料模具中使用最廣泛，能夠成型高復(fù)雜度、高精度的塑料制品。本課題是對(duì)豆?jié){機(jī)上蓋模具進(jìn)行設(shè)計(jì)并分析其加工工藝。</p><p>　　本模具考慮了年產(chǎn)量、工廠的設(shè)備及塑件的精度要求，最終選擇一模一腔結(jié)構(gòu)。以制品的中間水平面為分型面,使制品順利脫模。為了使動(dòng)、定模能夠準(zhǔn)確地動(dòng)作, 導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)利用導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合。頂出機(jī)構(gòu)是推桿推出的一次脫出機(jī)構(gòu)?？紤]到零件的位置關(guān)系,冷卻水道采用循環(huán)式分布，以便冷卻均勻、快

9、速。</p><p>　　采用Pro／Engineer、cimatron來實(shí)現(xiàn)豆?jié){機(jī)上蓋模具的三維設(shè)計(jì)及模具成型零件設(shè)計(jì)，分析制件的成型質(zhì)量和完成分型面的設(shè)計(jì)，再采用EMX組件來實(shí)現(xiàn)模架的裝配，并在產(chǎn)品設(shè)計(jì)及模具裝配過程中，輔助以必要的理論計(jì)算，將數(shù)字化設(shè)計(jì)與理論計(jì)算結(jié)合起來，可以大大縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、模具設(shè)計(jì)周期，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、產(chǎn)品成型質(zhì)量，降低產(chǎn)品研發(fā)、模具設(shè)計(jì)成本。在設(shè)計(jì)過程中制定了合理的

10、工藝方案，滿足了大批量生產(chǎn)要求。同時(shí)，還編制了詳細(xì)的工藝文件來保證模具的順利加工及制品的生產(chǎn)。</p><p>　　經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，本模具滿足生產(chǎn)與應(yīng)用的要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：注塑模具；加工工藝分析；Pro/E；cimatron；</p><p>　　The Design and Manufacturing of the top cover beansta

11、lk Receiver Mold Simulation of die processing base in cimatron </p><p>　　Abstract：At present ,injection molding is the plastics mould that has being used most extensively , it can mold the complex and high

12、accurate plastic product. The Subject is about the design of the top cover beanstalk receiver’s mold and process analysis.</p><p>　　Considering the annual output, the equipment of the factory and the require

13、ment of precision of the plastic product, one cavities in a mould. The middle horizontal surface of the goods was choosed as the parting line to make goods by demold successfully. The runner is designed to be balanced an

14、d symmetrical distribution, ensure that melting plastic could reach each cavity’s gate almost.. Suspension and Positioning mechanism use matched guide pillar and guide sleeve to make movable mould, fixed m</p><

15、;p>　　With Pro/Engineer, cimatron to implement three-dimensional design and mold volume design of the junction box, and shaping quality of part was analyzed and the parting line was designed by Pro/Engineer, then utili

16、zed EMX to accomplish the assemblage of the mold with the assistance of essential theory calculate mixed with figure design. It would not only shorten the cycle of product research and mold design, and improve the precis

17、eness and the product shaping quality, but also lower the cost of th</p><p>　　By practice, it has meet the production and application of the requirements. </p><p>　　Key words: injection mould；pr

18、ocess analysis；Pro/E；cimatron；</p><p><b>　　1 前言</b></p><p><b>　　1.1 課題內(nèi)容</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一套能夠高效率的生產(chǎn)高質(zhì)量豆?jié){機(jī)上蓋的注射模具。</p><p><b>　　1.2 課題背景</

19、b></p><p>　　由于塑料材料具有許多優(yōu)點(diǎn)，目前正逐漸成為金屬材料的良好代用材料，在很多領(lǐng)域都出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢(shì)。作為注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面水平的高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反應(yīng)能力和速度。隨著塑料新品種的不斷出現(xiàn)以及塑料制品在結(jié)構(gòu)、外觀上要求的日益提高，使產(chǎn)品的設(shè)

20、計(jì)和模具設(shè)計(jì)過程變得越來越復(fù)雜。而傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)是在二維環(huán)境下采用手工繪圖的方式進(jìn)行的，已經(jīng)很難滿足這種發(fā)展變化的需要。過去模具設(shè)計(jì)工作主要依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，模具的加工制造又在很大程度上依賴于生產(chǎn)者的操作技能，因此存在模具設(shè)計(jì)水平低、加工質(zhì)量差、生產(chǎn)周期長、使用壽命短等缺陷。</p><p>　　注塑模具CAD／CAM技術(shù)的應(yīng)用，從根本上改變了傳統(tǒng)的塑料產(chǎn)品開發(fā)和模具加工方式，大大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量、縮短了開發(fā)

21、周期、降低了生產(chǎn)成本、強(qiáng)有力地推動(dòng)了模具工業(yè)的發(fā)展。一些大型的商品化CAD／CAM 軟件，如Pro／Engineer、Unigraphics II、Cimatron、MoldFlow等，都已開發(fā)出專門用于注塑模具設(shè)計(jì)的功能模塊，為模具設(shè)計(jì)提供了十分方便的工具。有資料統(tǒng)計(jì)表明，采用CAD技術(shù)可以使模具設(shè)計(jì)時(shí)間縮短50％。在歐美一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，CAD／CAM已經(jīng)成為模具行業(yè)一種普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪

22、圖的初級(jí)階段。在模具設(shè)計(jì)中采用三維CAD軟件的企業(yè)已經(jīng)接近90％。目前，國內(nèi)也有不少企業(yè)開始應(yīng)用CAD軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。</p><p>　　Pro／E、Cimatron等軟件在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，成功地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足，制品幾何造型、分型面的創(chuàng)建、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，都是基于同一數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的，既方便，又易保證制品的精度。</p><p>　　1.3 課題的來源及要求</p&g

23、t;<p>　　本課題來源于鹽城市羽佳塑料制品廠。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求如下：</b></p><p>　　(1) 模具應(yīng)能滿足加工要求，保證制件精度；</p><p>　　(2) 模具應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整； </p><p>　　(3) 模具盡量用通用件

24、以便降低制造成本；</p><p>　　1.4 模具國內(nèi)外發(fā)展概況</p><p>　　目前，世界模具市場(chǎng)產(chǎn)品供不應(yīng)求，近幾年，世界模具市場(chǎng)總量一直保持在600億～650億美元，美國、日本、法國、瑞士等國一年出口的模具約占本國模具總產(chǎn)值的1/3，而我國模具的出口量極少，雖已向香港、東南亞地區(qū)出口模具標(biāo)準(zhǔn)件，但其數(shù)量極為有限，在目前模具已成為不少行業(yè)發(fā)展瓶頸的情況下，“十五”期間，模具行業(yè)每

25、年必須要有15%左右的增長速度，這一增長速度還必須要與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理化調(diào)整同時(shí)實(shí)現(xiàn)，只有這樣，才能滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。預(yù)計(jì)，我國幾個(gè)主要模具市場(chǎng)的需求情況大致為：首先，汽車、摩托車行業(yè)是最大的模具市場(chǎng)；其次，家電行業(yè)對(duì)模具的需求量不可小視；第三，電訊行業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮?；建筑行業(yè)塑料型材模具增幅將高于模具行業(yè)總體發(fā)展水平。</p><p>　　國外注塑模具的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　首

26、先，國外注塑成型技術(shù)在向多工位、高效率、自動(dòng)化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此．模具向高精度復(fù)雜、多功能的方向發(fā)展。例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動(dòng)周轉(zhuǎn)箱一體注塑；多色注塑等；向高效率、高自動(dòng)化和節(jié)約能源、降低成本的方向發(fā)展。例如：疊模的大量制造和應(yīng)用，水路設(shè)計(jì)的復(fù)雜化、裝夾的自動(dòng)化、取件全部自動(dòng)化。</p><p>　　國外模具工廠運(yùn)行的現(xiàn)狀介紹</p><p>　　2

27、1世紀(jì)模具制造行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計(jì)周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需求。</p><p><b>　　我國模具的發(fā)展現(xiàn)狀</b></p><p>　　雖然中國模具工業(yè)在過去十年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精

28、密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較底，CAD／CAE／CAM技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等。特別在大型 精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距。這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求．因而需要大量從國外進(jìn)口。但最根本的差距是觀念．即質(zhì)量觀念!第一是質(zhì)量、第二還是質(zhì)量。質(zhì)量是企業(yè)生存的基石。特別要注意的是：低成本不意味著低質(zhì)量,低成本、低質(zhì)量永遠(yuǎn)換不來大市場(chǎng)，質(zhì)量就是最大的效益、就是最大的效率。</p&

29、gt;<p><b>　　2 總體方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　首先是對(duì)塑件進(jìn)行測(cè)繪。由于該塑件大都為曲面實(shí)際測(cè)量有一定困難所以采用多次取斷面進(jìn)行測(cè)量的方法。測(cè)繪好后用Pro／E軟件進(jìn)行三維造型。主要采用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混合及薄壁等步驟造型。造型結(jié)束后進(jìn)行模具設(shè)計(jì)?？紤]到生產(chǎn)批量和經(jīng)濟(jì)效益，還有塑件的精度等級(jí)本模具采用一模一腔。下面選擇注塑機(jī)，主要從注射量、鎖模力等方

30、面進(jìn)行考慮。要確保塑件及澆注系統(tǒng)所需的注射量不超過注射機(jī)最大容量的80％。接著對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先是澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)分為主流道、分流道、澆口、冷料穴等。主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線應(yīng)在同一條直線上。另外由于主流道與高溫高壓的熔融塑料接觸所以外面要加個(gè)澆口套。澆口套要進(jìn)行淬火處理，這樣可以延長模具的使用壽命。澆口主要有兩個(gè)作用，一是起控制作用，二是壓力撤銷后封鎖型腔，不產(chǎn)生倒流。冷料穴主要是避免冷料進(jìn)入型腔影響塑件的質(zhì)量和堵塞

31、澆口。拉料桿主要是保證澆注系統(tǒng)的凝料從定模澆口套中拉出，留在動(dòng)模一側(cè)，便于取出。接著是排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本模具采用間隙排氣。利用分型面的配合間隙自然排氣。下面是推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。推動(dòng)的動(dòng)力來源有手動(dòng)推出、機(jī)動(dòng)推出和液壓與氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。本模具設(shè)計(jì)采用注射機(jī)的</p><p><b>　　2.1 塑件的測(cè)繪</b></p><p>　　塑件為豆?jié){機(jī)上蓋，材料為ABS，用游標(biāo)卡

32、尺對(duì)零件進(jìn)行測(cè)繪。我們最終所需要加工得到的是制造此零件的模具型腔，而我們所取的塑件是模具生產(chǎn)出來的千千萬萬個(gè)塑件中的一個(gè)，由于制造的原因，塑件在出模后不可避免的會(huì)產(chǎn)生一定的變形，因此對(duì)該零件的測(cè)量數(shù)值需要進(jìn)行分析處理。如對(duì)塑件較大尺寸誤差的進(jìn)行修正，對(duì)相同形狀處所測(cè)不同尺寸的取均值進(jìn)行圓整，然后繪出零件的草圖。由于條件限制所以采用多次取斷面進(jìn)行測(cè)量的辦法。</p><p>　　量具：游標(biāo)卡尺（0～300、0.02

33、），曲線測(cè)量儀等</p><p><b>　　注意做到以下幾點(diǎn)：</b></p><p>　　(1) 測(cè)繪過程中必須把被測(cè)物體放在工作平面上；</p><p>　　(2) 采用多次測(cè)量求平均值；</p><p>　　(3) 正確地讀取數(shù)據(jù)。</p><p>　　測(cè)量的主要尺寸如圖2-1到2-3所示

34、：</p><p>　　圖2-1 </p><p><b>　　圖2-2 </b></p><p><b>　　圖2-3</b></p><p><b>　　2.2 塑件的造型</b></p><p>　　零件測(cè)繪草圖出來以后，應(yīng)該根據(jù)零件的測(cè)

35、繪圖，對(duì)零件的進(jìn)行三維造型。三維造型可以選用Pro／E軟件，三維造型的所有參數(shù)與測(cè)繪的數(shù)據(jù)一致。首先打開三維軟件Pro／E，進(jìn)入零件設(shè)計(jì)界面，點(diǎn)擊拉伸命令，向兩邊進(jìn)行拉伸，接著用旋轉(zhuǎn)，掃描， 混合，造型等命令繪制三維圖形，由于塑件是電話聽筒上下蓋所以還要進(jìn)行薄壁處理。由于該塑件大都是曲面所以三維造型有一定的困難。要正確的繪制出該塑件的造型圖必須熟練掌握Pro／E的繪圖命令。</p><p>　　由Pro／E軟件的

36、計(jì)算功能得塑件尺寸為：</p><p>　　該塑件外形尺寸為162.8mm×168.2mm×40mm，制品投影面積約為28244cm2,體積約為1.128×105mm3 </p><p>　　根據(jù)上述的方法繪制的制品的零件圖如下：</p><p>　　塑件的三維造型如圖2-2所示：</p><p><b&g

37、t;　?。╝）</b></p><p><b>　?。╞）</b></p><p>　　圖2-2 塑件的三維造型</p><p>　　2.3 塑件的材料選擇與分析</p><p>　　(1) 塑件的材料選擇</p><p>　　a. ABS：高流動(dòng)性，便宜，適用于對(duì)強(qiáng)度要求不太高的部

38、件（不直接受到?jīng)_擊，不承受可靠性測(cè)試中結(jié)構(gòu)耐久性測(cè)試的部件）。</p><p>　　PC+ABS：流動(dòng)性好，強(qiáng)度不錯(cuò)，價(jià)格適中。</p><p>　　PC：高強(qiáng)度，貴，流動(dòng)性不好。適用于對(duì)強(qiáng)度要求較高的外殼。</p><p>　　b. 在材料的應(yīng)用上需要注意以下兩點(diǎn)：</p><p>　　避免一味減少強(qiáng)度風(fēng)險(xiǎn)，什么部件都用PC料而導(dǎo)致成型困難

39、和成本增加；在對(duì)強(qiáng)度沒有完全把握的情況下，模具評(píng)審時(shí)應(yīng)該明確告訴模具供應(yīng)商，可能會(huì)先用PC+ABS生產(chǎn)T1的產(chǎn)品，但不排除當(dāng)強(qiáng)度不夠時(shí)后續(xù)會(huì)改用PC料的可能性。這樣模具供應(yīng)商會(huì)在模具的設(shè)計(jì)上考慮好收縮率及特殊部位的拔模角。</p><p>　　通常外殼都是由上、下殼組成，理論上上下殼的外形可以重合，但實(shí)際上由于模具的制造精度、注塑參數(shù)等因素的影響，造成上、下外形尺寸大小不一致，即面刮（面殼大于底殼）或底刮（底殼

40、大于面殼）?？山邮艿拿婀?lt;0.15mm,可接受底刮<0.1mm。在無法保證零段差時(shí)，盡量使產(chǎn)品的面殼大于底殼。</p><p>　　因此，該塑件選擇ABS材料。</p><p>　?。?） 塑件的材料分析</p><p>　　ABS：acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer 丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物，屬于

41、熱塑性材料。</p><p><b>　　使用性能：</b></p><p>　　綜合性能較好，沖擊韌性、機(jī)械強(qiáng)度一般，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電性能良好，易于成形和機(jī)械加工。</p><p><b>　　成型性能如下：</b></p><p>　　a．無定性材料，流動(dòng)性中等，比聚苯乙烯、AS差，但比聚

42、碳酸酯、聚氯乙烯好，溢邊值為0.04毫米左右。</p><p>　　b．吸濕性強(qiáng)，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須經(jīng)長時(shí)間的預(yù)熱干燥。</p><p>　　c．成型時(shí)易取高料溫、高模溫，但料溫過高易分解（分解溫度為≥250℃）。對(duì)于精度較高的塑件，模溫宜取50℃～60℃，對(duì)光澤、耐熱塑件，模溫宜取60℃～80℃。注塑壓力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射機(jī)成型時(shí)，料溫為180℃～230℃，注射壓

43、力為1000～1400kgf/cm3。用螺桿式注射機(jī)成型時(shí)，料溫為160℃～220℃，注射壓力為700～1000 kgf/cm 3。</p><p>　　2.4 塑件尺寸精度</p><p>　　塑件的尺寸精度一般是根據(jù)使用要求確定的，但還必須充分考慮塑料的性能及成型工藝的特點(diǎn)。由于該塑件是作為加工食物用品，要求其外表面光滑，既不會(huì)在使用過程中對(duì)人造成傷害，還要必須考慮其外形的美觀。因此該

44、塑件取精度等級(jí)為3級(jí)。</p><p>　　2.5 模具材料的選擇</p><p>　　塑料模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，組成一套模具的零件數(shù)目較多，而且由于各零件在工作中所處的地位、作用不同，對(duì)材料的性能要求也不同?？偟恼f來，用于制作塑料模具的材料，在質(zhì)量上首先要求具有一定的硬度和耐磨性，其次是有一定的強(qiáng)度和韌性，再次是易于加工。因此，應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)、性能要求和使用條件、模具的制造方法，合理地選用

45、模具材料。根據(jù)文獻(xiàn)[5]中的P546，模具中各個(gè)零件的材料選擇如下：</p><p>　　(1) 導(dǎo)向零件的材料選擇 包括導(dǎo)套和導(dǎo)柱，由于在開、合模時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，成型過程中要承受一定的壓力，或偏載負(fù)荷，因此要求表面耐磨性好，心部具有一定的韌性，本設(shè)計(jì)中的導(dǎo)向零件選用T8A，經(jīng)過滲碳淬火后表面硬度應(yīng)達(dá)到50-55HRC；</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)零件的材料選擇 包括澆口套，拉料桿等

46、，要求具有良好的耐磨表面、耐蝕性和熱硬性，本設(shè)計(jì)中的澆注系統(tǒng)零件選用T8A，經(jīng)過滲碳淬火后表面硬度應(yīng)達(dá)到50-55HRC；</p><p>　?。?）頂出機(jī)構(gòu)零件的材料選擇 包括推桿和復(fù)位桿，要求表面耐磨性好，并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，本設(shè)計(jì)中推桿選用45鋼,淬火處理后表面硬度達(dá)到40-45HRC；復(fù)位桿選用T8A，淬火處理后表面硬度達(dá)到50-55HRC；</p><p>　　(4) 模體零件

47、的材料選擇 包括各種模板、推板、固定板、墊塊等，這些零件要求具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在本設(shè)計(jì)中選用45鋼，經(jīng)淬火處理后表面硬度達(dá)到40-45HRC，可滿足上述要求；</p><p>　　(5) 定位零件的材料選擇 包括定位圈和螺釘，要求其具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，耐磨性好，考慮上述要求，定位圈選用T8A，并表面淬火使硬度達(dá)到50-55HRC；螺釘選用45鋼。</p><p><b>　　2

48、.6 脫模斜度</b></p><p>　　脫模斜度主要是為了便于脫模。塑件沿脫模方向常用的斜度值對(duì)熱塑性塑件為0.5°～3°，熱固性酚醛壓制件取0.5°～1°。脫模斜度的大小與塑件的形狀，脫模方向的長度，塑件表面質(zhì)量有密切關(guān)系。</p><p>　　熱塑性塑料在脫模時(shí)有較大的彈性，即使是較小的脫模斜度，也可以順利脫模。但為了減小脫模阻力

49、，一般在產(chǎn)品沒有特殊要求的條件下，選用盡可能大的脫模斜度。</p><p>　　較深的孔，其兩端尺寸公差又較小時(shí)，可以用推板、推管等進(jìn)行強(qiáng)制脫模。但型芯的表面必須做成鏡面，而且要有不低于52HRC的硬度。</p><p>　　塑料的性質(zhì)不同（指硬度、表面摩擦系數(shù)、彈性等），所必須的脫模斜度也不同，一般規(guī)律為：</p><p>　　(1) 硬質(zhì)塑料需比軟質(zhì)的脫模斜度大

50、；</p><p>　　(2) 塑件的壁厚大時(shí)，成形收縮大，脫模斜度要大；</p><p>　　(3) 形狀復(fù)雜的部分要比形狀簡(jiǎn)單的部分有較大的脫模斜度；</p><p>　　(4) 型腔的深溝槽部分——如加強(qiáng)筋、突臍，需要較大脫模斜度。一般選取3°～5°。</p><p>　　由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)使塑件緊緊地包住模

51、具型芯、型腔中突出的部分，為了使塑件易于從模具內(nèi)脫出，在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證塑件的內(nèi)外壁具有足夠的脫模斜度。由于目前還沒有比較精確的脫模斜度計(jì)算公式，在選擇脫模斜度時(shí)，主要還是參照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)ABS材料的性質(zhì)在設(shè)計(jì)中選用2.5°的拔模斜度。</p><p>　　2.7 型腔數(shù)目的確定</p><p>　　型腔數(shù)越多時(shí)，精度也相對(duì)地降低。這不僅由于型腔加工精度的參差，也由于熔體在模具內(nèi)

52、的流動(dòng)不勻所致。所以精密塑件盡量不用多腔模形式。按照SJ/T 10628—95標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的1、2級(jí)超精密級(jí)塑件，宜一模一腔，當(dāng)尺寸數(shù)目少時(shí)可以一模二腔。3、4級(jí)的精密級(jí)塑件，宜一模四腔以內(nèi)。從塑件尺寸精度考慮，由于該塑件精度等級(jí)為3級(jí)所以型腔數(shù)目應(yīng)控制在四腔以內(nèi)。由于豆?jié){機(jī)上蓋結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以采用一模一腔。</p><p>　　2.8 注射機(jī)的選擇</p><p>　　由于型腔數(shù)目與所使

53、用的注射機(jī)的參數(shù)有關(guān)，而工廠里的注射機(jī)的規(guī)格又是確定的，根據(jù)文獻(xiàn)[5]中的P574，下表為XS-ZY-125型注射機(jī)的參數(shù)：</p><p>　　螺桿直徑 42mm</p><p>　　最大注射容量 125g</p><p>　　注射壓力

54、 110MP</p><p>　　鎖模力 900kN</p><p>　　最大注射面積 320cm</p><p>　　最大模具厚度 300mm</p><p>　　最小模具厚度

55、 200mm</p><p>　　模板最大距離 600mm</p><p>　　模板行程 300mm</p><p>　　噴嘴圓弧半徑 12mm</p><p>　　噴嘴孔徑

56、 mm</p><p>　　噴嘴移動(dòng)距離 210mm</p><p>　　定位孔直徑 mm</p><p>　　頂出：兩側(cè)孔徑 mm 孔距230mm</p><p>　

57、　頂出形式 兩側(cè)頂桿，機(jī)械頂出</p><p><b>　　3 具體設(shè)計(jì)說明</b></p><p>　　3.1 分型面的確定</p><p>　　(1) 分型面的確定要遵守以下原則：</p><p>　　a．分型面塑件應(yīng)盡可能留在動(dòng)?；蛳履＃员銖膭?dòng)?；蛳履ｍ敵觯?jiǎn)化模

58、具結(jié)構(gòu)。</p><p>　　b．分型面塑件留于動(dòng)模時(shí)，應(yīng)考慮最簡(jiǎn)頂出形式，簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。</p><p>　　c．塑件有側(cè)抽芯時(shí)，應(yīng)盡可能放在動(dòng)模或下模部分，避免定模或下模側(cè)抽芯。</p><p>　　d．塑件有多組抽芯時(shí)，應(yīng)盡量避免長端側(cè)抽芯。</p><p>　　e．頭部有圓弧的塑件，采用圓弧部分分型會(huì)損傷塑件外觀。一般應(yīng)選擇在頭部下端

59、分型。</p><p>　　f．一般塑件分型面的選擇，應(yīng)考慮到塑件的外觀，盡量避免塑件表面留有分型痕跡。</p><p>　　g．有同心度要求的塑件，應(yīng)盡可能將型腔設(shè)在同一分型面上。</p><p>　　h．一般分型面應(yīng)盡可能設(shè)在塑料流動(dòng)方向的末端，以利于排氣。</p><p>　　本模具設(shè)計(jì)分型面選擇塑件的下平面，如下圖所示：</p&

60、gt;<p>　　圖3-1 主分型面位置</p><p>　　(2) 初步確定了分型面后，用Pro／E軟件建立分型面。主要有以下幾個(gè)步驟：</p><p>　　a．首先打開Pro／E，調(diào)入模具參考模型，在菜單欄中選取【新建】——【制造】——【模具型腔】——【裝配】，裝配已畫的零件圖。</p><p>　　b．設(shè)置收縮率，在菜單管理器中選取【收縮】——

61、【按尺寸】——【設(shè)置/復(fù)位】——【所有尺寸】輸入ABS的平均收縮率0.005，單擊完成。</p><p>　　c．設(shè)計(jì)毛坯工件，在菜單管理器中選取【模具模型】——【創(chuàng)建】——【工件】——【手動(dòng)】單擊確定。選擇【創(chuàng)建特征】，在菜單管理器中選取【實(shí)體】——【加材料】——【拉伸】——【實(shí)體】——【完成】進(jìn)入草繪部分進(jìn)行繪制。</p><p>　　d．設(shè)計(jì)分型面，利用菜單管理器中【分型面】的子選項(xiàng)

62、進(jìn)行分型面的創(chuàng)建和修改。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)采用的雙分型面結(jié)構(gòu)，所以在模具分型時(shí)必須要注意幾個(gè)點(diǎn)，一是第一次分型的位置，二是第二次分型的位置，以及定模板位置的固定。</p><p>　　3.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機(jī)的噴嘴射出后，到進(jìn)入模具型腔以前所流經(jīng)的一段路程的總稱。澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、進(jìn)料口、冷料穴等組

63、成。根據(jù)文獻(xiàn)[5]中的P559，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮以下設(shè)計(jì)原則：</p><p>　　(1) 澆口要設(shè)在不影響塑件外觀質(zhì)量的地方及部位；</p><p>　　(2) 澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)塑料的成型特性，以保證成型周期及塑件質(zhì)量；</p><p>　　(3) 澆注系統(tǒng)根據(jù)型腔數(shù)的多少和布局確定；</p><p>　　(4) 澆注系統(tǒng)根據(jù)成型塑件的

64、形狀及尺寸確定；</p><p>　　(5) 澆注系統(tǒng)盡量采用短流程，以減少熱量和壓力的損耗及節(jié)約原材料；</p><p>　　(6) 澆注系統(tǒng)應(yīng)有利于良好的排氣，并防止型芯的變形及嵌件的位移；</p><p>　　(7) 澆注系統(tǒng)的確定應(yīng)考慮注射機(jī)的安裝尺寸，防止單邊安裝。</p><p>　　3.3 主流道的設(shè)計(jì)</p>&

65、lt;p>　　主流道為從注射機(jī)噴嘴開始到分流為止的熔融塑料的流動(dòng)通道。它與注射機(jī)噴嘴在同一直線上。本模具設(shè)計(jì)采用澆口套的形式鑲?cè)肽０逯小Ｈ缦聢D所示。為防止?jié)部谔妆蛔⑸錂C(jī)噴嘴撞傷，應(yīng)采取淬火處理使其具有一定的硬度。</p><p>　　主流道的基本尺寸通常取決于兩個(gè)方面：第一個(gè)方面是所使用的塑料種類，所成型的制品質(zhì)量和壁厚大小。關(guān)于主流道的基本尺寸的選定參考下表：</p><p>　　

66、表3-1主流道直徑參考表</p><p>　　圖3-3 主流道幾何關(guān)系</p><p>　　第二個(gè)方面，為防止注射機(jī)噴嘴與澆口套兩部分相接觸處由于有間隙而產(chǎn)生的溢料，澆口套的球半徑應(yīng)比噴嘴的球半徑大2mm～5mm，主流道的小端尺寸應(yīng)比噴嘴孔尺寸稍大，這樣可以使噴嘴與澆口套對(duì)位容易。本模具設(shè)計(jì)采用的注射機(jī)是XS－ZY－125，其噴嘴球徑為12mm，取澆口套的球半徑為14mm。另外，為使?jié)部?/p>

67、套中的塑料容易脫離主流道，應(yīng)設(shè)有脫模斜度，這個(gè)斜度一般最小不小于1°，最大不超過4°。主流道的脫模斜度不能過大，否則在注塑時(shí)會(huì)產(chǎn)生渦流和流速過慢等現(xiàn)象。主流道應(yīng)保持光滑的表面，避免留有影響塑料流動(dòng)和脫模的尖角毛刺等。</p><p><b>　　3.4 澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短通道。它的作用是增加和控

68、制塑料進(jìn)入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料，以保證充填實(shí)，確保制品質(zhì)量。澆口類型的選擇取決于制品外觀的要求、尺寸和形狀的制約以及所使用的塑料種類等因素。</p><p>　　澆口的截面積一般為分流道截面積的3% -9%，截面形狀多為矩形或圓形，澆口的長度約為1-1.5mm。在設(shè)計(jì)澆口時(shí)，應(yīng)取較小值，以便在試模時(shí)加以逐步修正。</p><p>　　3.4.1 澆口主要有以下三種結(jié)構(gòu)：<

69、;/p><p>　?。?） 直澆口 熔料直接從主流道流入型腔頂部，其優(yōu)點(diǎn)是流程短，排氣順暢、流量大，缺點(diǎn)是去除澆口較困難，且在澆口處易產(chǎn)生氣泡、縮孔等，僅適用于單型腔注射模，不宜用于平薄及易變形塑件；</p><p>　?。?） 側(cè)澆口 澆口可隨意選擇進(jìn)料位置，澆口的寬度及深度在試模后可加深、加寬便于修正，適用于多型腔中小型各種塑件，能大大提高生產(chǎn)效率，去除澆口方便，但流程長，易產(chǎn)生氣泡，影響

70、塑件質(zhì)量；</p><p>　?。?） 點(diǎn)澆口 制造方便，去除澆口時(shí)易損傷塑件，澆口也易磨損，流動(dòng)阻力大，僅適用于小批量生產(chǎn)的塑件和流動(dòng)性好的塑料。</p><p>　　根據(jù)上述的各種澆口的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合本設(shè)計(jì)所采用的型腔數(shù)，選用直澆口。直澆口的優(yōu)點(diǎn)在于：流程短，排氣順暢、流量大。</p><p>　　3.4.2 在選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循如下原則：</p>

71、<p>　　（1）避免制件上產(chǎn)生噴射等缺陷 澆口的尺寸比較小，如果正對(duì)著一個(gè)寬度和厚度都比較大的充填空間，則高速的塑料熔體通過澆口注入型腔時(shí)，將受到很高的剪切應(yīng)力，會(huì)產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)（蛇形流）等現(xiàn)象，形成塑料制品內(nèi)部和表面的缺陷。同時(shí)噴射還會(huì)使型腔內(nèi)空氣難以排除，造成塑件內(nèi)有空氣泡，甚至在某角落出現(xiàn)焦痕。避免噴射有兩種方法，一是加大澆口截面尺寸，降低熔體流速；二是采用沖擊型澆口，改善塑料熔體流動(dòng)狀況。</p>

72、<p>　?。?）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處 當(dāng)塑件壁厚相差較大時(shí)，在避免噴射的前提下，澆口開設(shè)在塑件截面的最厚處，以利于熔體流動(dòng)、排氣和補(bǔ)料，避免產(chǎn)生縮孔或表面凹陷。</p><p>　?。?）有利于型腔排氣 在澆口位置確定以后，應(yīng)在型腔最后充填處或遠(yuǎn)離澆口的部位，開設(shè)排氣槽；或利用分型面、推桿間隙等模內(nèi)的活動(dòng)部分排氣。</p><p>　　（4）考慮塑件使用時(shí)

73、的載荷狀況（受力狀況） 通常澆口位置不能設(shè)置在塑件承受彎曲載荷或受沖擊力的部位，原因在于塑件澆口附近殘余應(yīng)力大，強(qiáng)度差，一般能承受拉應(yīng)力，不能承受彎曲應(yīng)力和沖擊力。</p><p>　?。?）減少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢度 塑料熔體流動(dòng)前沿的匯合處常會(huì)形成熔接痕，導(dǎo)致該處強(qiáng)度降低。</p><p>　?。?）考慮澆口位置和數(shù)目對(duì)塑件成型尺寸的影響 平板形塑件翹曲變形

74、的原因在于垂直和平行于流動(dòng)方向上的收縮率不同而致。如改用多點(diǎn)澆口或平縫式澆口，則可有效地克服這種翹曲變形。</p><p>　?。?） 防止將型芯或嵌件擠歪變形 對(duì)于有細(xì)長型芯的圓筒形塑件，或有嵌件的塑件，應(yīng)避免偏心進(jìn)料，以防止型芯或嵌件被擠壓移位或變形，導(dǎo)致塑件壁厚薄不均，或塑件脫模損壞。</p><p>　　3.5 冷卻裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　熱塑性塑

75、料和部分熱固性塑料注塑成型的過程中，是將溫度較高的熔融塑料，通過高壓注射進(jìn)入溫度較低的模具中，經(jīng)過冷卻固化，從而得到所需要的制品。首先，從提高生產(chǎn)效率的角度來看，成型過程中的成型周期是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。由于在整個(gè)成型周期中50％～60％的時(shí)間用于對(duì)制品的冷卻，因此在成型過程中冷卻時(shí)間長短的重要性是不言而喻的。</p><p>　　影響注塑模冷卻的因素很多，如制品的形狀，冷卻介質(zhì)的種類、溫度、流速，冷卻管道的幾何

76、參數(shù)及空間布置，模具材料，熔體溫度，工件要求的頂出溫度和模具溫度、制品和模具間的熱循環(huán)交互作用等。這些參數(shù)之間互相聯(lián)系、互相影響，唯有這些參數(shù)的合理組合才能獲得理想的效果。</p><p>　　考慮到翹曲變形量、表面溫度、平均溫度和冷卻時(shí)間冷卻水道與模具組件之間的干涉情況，本次模具的水道采用定模板一側(cè)采用直水道，動(dòng)模板一側(cè)采用循環(huán)水道，具體尺寸根據(jù)實(shí)際情況做相應(yīng)的調(diào)整。</p><p>&

77、lt;b>　　3.6推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　推出機(jī)構(gòu)的作用是塑件成型后，順利地把塑件及澆道凝料推出模外。推出機(jī)構(gòu)一般由推桿、推管、推板、推桿固定板等零件組成。在設(shè)置推出機(jī)構(gòu)時(shí)，首先需要確定當(dāng)模具開啟后，制品的留模形式（留動(dòng)模部分或留定模部分），推出機(jī)構(gòu)必須是建立在制品所滯留的模具部分中。通常，由于注塑機(jī)的推出機(jī)構(gòu)設(shè)置在動(dòng)模板一側(cè)，因此大多數(shù)模具的推出機(jī)構(gòu)是安裝在動(dòng)模中的。根據(jù)文

78、獻(xiàn)[5]中的P590-P593。</p><p>　?。?）推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：</p><p>　　1） 模具的推出機(jī)構(gòu)必須有足夠的強(qiáng)度及剛度，使塑件出模后不致于變形；</p><p>　　2） 推力要均勻。推力面盡可能要大，其推力應(yīng)設(shè)計(jì)在塑件承受力較大的地方如筋部、凸緣及殼體壁部等部位；</p><p>　　3） 推件不應(yīng)設(shè)計(jì)在零件外表面

79、，以免影響塑件外觀質(zhì)量；</p><p>　　4） 推出系統(tǒng)要?jiǎng)幼黛`敏可靠、動(dòng)作平穩(wěn)并便于更換與維修。</p><p>　　（2）推出機(jī)構(gòu)的類型：</p><p>　　1） 推桿推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：塑件成型后，能一次被推出。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：推桿的直徑不要過細(xì)，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度承受推力；推桿的端面應(yīng)距離型腔或鑲件的平面0.08-0.1mm；推桿應(yīng)作淬硬處理。</p>

80、;<p>　　2） 推管推出機(jī)構(gòu) 適用于環(huán)形、桶形塑件或塑件上中心帶孔部分的頂出，過薄的塑件盡量不要用這種機(jī)構(gòu)，因?yàn)檫^薄的推管加工困難，且易損壞。</p><p>　　3） 推板推出機(jī)構(gòu) 其主要特點(diǎn)是在制件表面不留下頂出痕跡，同時(shí)塑件受力均勻，頂出平穩(wěn)，適用于各種容器、桶形制品及中心帶孔塑件。</p><p>　　4） 氣壓推出機(jī)構(gòu) 它是推出薄壁深腔殼型塑件最簡(jiǎn)單有效的方法，

81、特別是成型車間設(shè)有壓縮空氣管路，采用此法更加經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　5） 推塊推出機(jī)構(gòu) 中間有孔的平塊狀帶凸緣塑件，易采用這種機(jī)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)形式及與推出板的固定方法與推桿相似。</p><p>　　根據(jù)以上原則及推出機(jī)構(gòu)的類型，以及制品的結(jié)構(gòu)特征，選用推桿推出機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　3.7 推桿</b></p>

82、<p>　　推桿多為圓形結(jié)構(gòu)，細(xì)長桿可將后部加粗成臺(tái)階形，配合間隙要求小的推桿，其推桿端部應(yīng)設(shè)計(jì)成錐形。推桿應(yīng)盡量短，推出時(shí)，一般將塑件推到高于型腔（或型芯）10mm左右即可。推桿的端面應(yīng)高出所在型腔的底面或型芯頂面0.05-0.1mm。推桿與其配合孔采用H6/f6配合，保持一定同軸度。推桿數(shù)量在保證推出前提下，越少越好。在推桿推出機(jī)構(gòu)中一定要設(shè)計(jì)復(fù)位機(jī)構(gòu)。</p><p>　　推桿需要進(jìn)行淬火處理

83、，使其具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性。本設(shè)計(jì)采用φ6mm和φ4mm的圓形推桿。</p><p><b>　　3.8 復(fù)位桿</b></p><p>　　頂桿在將制品頂出后，其頂端位置會(huì)高于型芯（型腔）表面很多，在下一次合模（模具合緊之前）時(shí)，必須使其退回到頂出前的初始位置，以免碰壞型腔（或型芯），因此在頂出機(jī)構(gòu)中必須設(shè)有復(fù)位桿幫助頂桿回位，如圖所示。</p>

84、<p>　　圖3-13 復(fù)位桿、頂桿組裝方式</p><p><b>　　3.9 導(dǎo)向裝置</b></p><p>　　導(dǎo)向裝置的作用是：當(dāng)動(dòng)模與定模合模時(shí)，導(dǎo)向裝置先進(jìn)行導(dǎo)向，型腔與型芯再合模，這樣可避免型芯與型腔發(fā)生碰撞而損壞。同時(shí)，保證了型芯及型腔的相對(duì)位置，兼起定位作用及承受一定的側(cè)壓力作用。導(dǎo)向裝置包括兩個(gè)部件，即導(dǎo)柱和導(dǎo)套，導(dǎo)柱一般安裝在動(dòng)模上

85、，導(dǎo)套安裝在定模上。有時(shí)，也可將導(dǎo)柱安裝定模上，導(dǎo)套安裝在動(dòng)模上，或在動(dòng)模上設(shè)計(jì)導(dǎo)套孔，用導(dǎo)柱直接導(dǎo)向。在本設(shè)計(jì)中，導(dǎo)套安裝在定模上，導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模上，在合模時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向定位。</p><p>　　3.10 側(cè)抽芯的設(shè)計(jì)</p><p>　　側(cè)向抽芯用于有側(cè)孔的塑件，根據(jù)側(cè)孔的數(shù)量和方位設(shè)置一至多個(gè)側(cè)抽芯，用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)抽出側(cè)型芯。</p><p>　　側(cè)向分型與抽

86、芯方式一般分為：手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、液壓或氣動(dòng)分型抽芯。本模具設(shè)計(jì)中選用機(jī)械側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)中的斜滑桿分型抽芯機(jī)構(gòu)，借據(jù)機(jī)床的開模力，通過斜導(dǎo)柱和劃塊機(jī)構(gòu)與斜滑桿和滑座來改變運(yùn)動(dòng)的方向完成側(cè)向分型抽芯動(dòng)作，合模時(shí)利用合模力使其復(fù)位。</p><p>　　為順利地脫出塑件、滑桿式側(cè)型芯從成型位置外移到不妨礙制件平行推出的位置，此移動(dòng)距離稱為抽拔距。在設(shè)計(jì)模具時(shí)還應(yīng)加上2～5mm的安全距離作為實(shí)際抽拔距。實(shí)際抽拔距S=S+（

87、2～5）mm=7.8+2.2=10mm； </p><p>　　本模具 S=30tan15=500.24=12mm>10mm可以使用。</p><p><b>　　抽芯機(jī)構(gòu)如下圖：</b></p><p>　　圖3-14 斜導(dǎo)柱滑塊內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)</p><p>　　3.11確定各模板尺寸</p>

88、<p>　　模板各部分結(jié)構(gòu)尺寸如表3-4所示：</p><p>　　表3-3 模板各部分主要結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　根據(jù)上述的設(shè)計(jì)，最后設(shè)計(jì)出的模具的總裝圖如下：</p><p><b>　?。╝） 主視圖</b></p><p><b>　?。╝） 主視圖</b></p>

89、;<p><b>　?。╞） 左視圖</b></p><p>　　圖3-15 模具總裝圖</p><p>　　3.12 型腔成形尺寸計(jì)算</p><p>　　3.12.1 凸、凹模結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　對(duì)于極為簡(jiǎn)單的形狀可以采用整體式的凸模或凹模外，往往采用拼鑲方法組合成凸?；虬寄！１灸＞卟捎谜w

90、式。</p><p>　　3.12.2 型腔和型芯工作尺寸計(jì)算</p><p>　　在一般情況下，影響塑料制品公差的因素以模具制造誤差δZ、成型零件的磨損δC量和收縮率的波動(dòng)δS為主。因此，在計(jì)算尺寸之前，首先要確定使用塑料的成形收縮率。由于本次使用的材料為ABS，收縮率S為0.3%～0.8%，取Scp為0.05%。根據(jù)文獻(xiàn)[5]中的P578-P580。</p><p&

91、gt;　　(1) 型腔尺寸 凹模為成形塑件外觀或外輪廓、凸出部分的。從所成形的塑件上看，這一類尺寸的公差一般為正偏差，凹模在使用時(shí)有磨損，磨損后尺寸增大。</p><p>　　型腔尺寸的計(jì)算公式為：</p><p>　　徑向尺寸（直徑、長、寬） Lm=(Ls+LsScp-x0Δ) (3-8)</p><p>　　深度

92、 Hm=(Hs+LsScp-x1Δ) (3-9)</p><p>　　(2) 型芯尺寸 凸模為成形塑件的內(nèi)輪廓、孔、溝槽的。從所形成的塑件上看，這一類尺寸的公差一般為負(fù)偏差。凸模在使用時(shí)有磨損，磨損后尺寸減小。</p><p>　　型腔尺寸的計(jì)算公式為：</p><p>　　徑向尺寸（直徑、長、寬） lm

93、=(ls+lsScp+x0Δ) (3-10)</p><p>　　深度 hm=(hs+hsScp+x1Δ) (3-11)</p><p>　　(3) 中心距尺寸 這一類尺寸為不受磨損影響的尺寸，它僅與加工精度和收縮率有關(guān)。</p><p>　　中心距尺寸的計(jì)算公式為：</p&g

94、t;<p>　　中心距 Cm=(Cs+CsScp) (3-12)其中Δ為公差數(shù)值，按精度等級(jí)3查表所得，制造誤差δZ=Δ/3；</p><p>　　X0為修正系數(shù)，一般為1/2～3/4，對(duì)于中小型塑件取3/4；</p><p>　　X1為修正系數(shù)，一般為1/2～2/3，當(dāng)制品尺寸較大，精度比較低則取小值，反之

95、取大值。</p><p>　　因此本次尺寸計(jì)算X0取3/4，X1取2/3。</p><p>　　通過Excel軟件計(jì)算得到了型腔，型芯的具體尺寸，打開Pro／E進(jìn)行三維造型的尺寸修改，完成開模的模擬。</p><p><b>　　步驟如下：</b></p><p>　　（1）分割體積塊，在菜單管理器中選取【模具體積塊】—

96、—【分割】進(jìn)行型腔，型芯的分離。</p><p><b>　?。?）抽取模具元件</b></p><p>　　（3）鑄模及開模，進(jìn)行注射模擬，將模具型腔形成的空間填充材料，以模擬澆注完成的產(chǎn)品模型。利用其開摸功能，模擬模具的開閉情形。結(jié)果如下：</p><p><b>　?。╝）</b></p><p&

97、gt;<b>　?。╞）</b></p><p>　　圖3-16 模具開模</p><p>　　3.13 注射機(jī)技術(shù)參數(shù)的校核</p><p>　　由于每副模具都只有安裝在與其相適應(yīng)的注塑機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)，因此模具設(shè)計(jì)與所用的注射機(jī)關(guān)系十分密切。根據(jù)文獻(xiàn)[5]中的P575-P576，注射機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)校核如下：</p><

98、p><b>　　（1）注射量的校核</b></p><p>　　V ≤ 0.8V （3-1）</p><p>　　式中 V－塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和（厘米3）；</p><p>　　V－注射機(jī)的注射容量（厘米3）；</p><p>　　0.8－最大注射容量利用系數(shù)。</p

99、><p>　　V≥ 5/4 V＝1.25×2×33.4=83.5g</p><p><b>　　（2）鎖模力的校核</b></p><p>　?。?-2） 　　 </p><p>　　（3）注射壓力的校核</p><p>　　ABS成型所需注射壓力 　　　 <

100、/p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　?。?）模具高度與注射機(jī)閉合高度關(guān)系的校核</p><p>　?。?-4）　　 </p><p><b>　?。?）開模行程校核</b></p><p>　　（3-5） </p><

101、p><b>　　（6）推出裝置校核</b></p><p>　　模具設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)注射機(jī)頂出裝置的形式、頂桿的直徑、配制和頂出距離、校核模具的推出脫模機(jī)構(gòu)是否與之相適應(yīng)。</p><p>　　（7）模具外形尺寸校核</p><p>　　a．模具安裝尺寸必須與注射機(jī)動(dòng)、定模固定板上的螺孔的直徑和位置相適應(yīng)；</p><p&

102、gt;　　b．模具的長度與寬度應(yīng)使模具可以穿過拉桿空間在注射機(jī)動(dòng)模固定板和定模固定板上安裝。</p><p>　　（8）注射機(jī)定位孔與模具定位圈配合校核</p><p>　　為了使模具安裝在注射機(jī)上，其主流道中心線應(yīng)與注射機(jī)噴嘴中心線重合，其模具的定位圈與注射機(jī)定模板上的定位孔應(yīng)呈較松的間隙配合，定位圈的高度對(duì)于小型模具為8-10mm。</p><p><b&

103、gt;　?。?）噴嘴的校核 </b></p><p>　　模具主流道的球面半徑應(yīng)與注射機(jī)噴嘴球頭半徑相吻合或稍大，以便于脫卸主流道中凝料，主流道小端孔徑應(yīng)較噴嘴前端孔徑略小。</p><p>　　3.14 零件強(qiáng)度計(jì)算及校核</p><p>　　注塑模具的工作狀態(tài)是長時(shí)間的承受交變負(fù)荷,同時(shí)也伴有冷熱的交替?，F(xiàn)代 的注射模使用壽命至少幾十萬次，至多幾百萬

104、次，因此，模具必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。工作狀態(tài)下所發(fā)生的彈性變形，對(duì)塑件的質(zhì)量有很大的影響，尤其是對(duì)于尺寸精度高的塑件。模具的剛度是很重要的。</p><p>　　由于注塑壓力的作用，凹模型腔有向外脹出的變形產(chǎn)生。當(dāng)變形量大于塑件在壁厚方向的成形收縮量時(shí)，會(huì)造成脫模困難。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)不能脫模。</p><p>　　另外，也由于成形過程中各種工藝因素的影響，型腔內(nèi)的實(shí)際受力情況往往非常復(fù)雜，

105、不可能為一種簡(jiǎn)單的模式。因此，在強(qiáng)度計(jì)算上采取比較寬容的做法，原則是：寧可有余而不可不足。換言之，即安全系數(shù)較大。</p><p>　　計(jì)算型腔壁厚以最大型腔壓力為準(zhǔn)。確定型腔壁厚的方法有計(jì)算法和以經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的查表法.</p><p>　　計(jì)算法分為按剛度計(jì)算和按強(qiáng)度計(jì)算兩種。實(shí)踐證明，對(duì)大尺寸型腔剛度不足是主要矛盾，應(yīng)按剛度計(jì)算；而小尺寸型腔在發(fā)生大的彈性變形之前，其內(nèi)應(yīng)力往往就已超

106、過許用應(yīng)力，應(yīng)按強(qiáng)度計(jì)算。</p><p>　　在注塑模的標(biāo)準(zhǔn)件中，凹模的外形為矩形，所以當(dāng)凹模型腔為圓形時(shí)，一般也采用矩形模板。因此，凹模強(qiáng)度的計(jì)算也以矩形為主。而我所選的型腔類型為整體式，所以根據(jù)文獻(xiàn)[5]中的P580,按矩形型腔整體式計(jì)算公式計(jì)算。</p><p>　　矩形型腔整體式側(cè)壁計(jì)算公式為： tc=h (3-13)</p>

107、<p>　　矩形型腔整體式底部計(jì)算公式為： td=b (3-14)</p><p>　　式中, tc——凹模側(cè)壁厚度(mm)</p><p>　　td——凹模底板厚度(mm)</p><p>　　P——模腔壓力(MPa)</p><p>　　[σ]——材料的許用應(yīng)力(MPa)</p&g

108、t;<p>　　h——型腔深度(mm)</p><p>　　b——凹模內(nèi)壁短邊長度(mm)</p><p>　　L——墊板間距(mm)</p><p><b>　　系數(shù)，見下表：</b></p><p><b>　　表3-4 系數(shù)</b></p><p><

109、;b>　　表3-5 系數(shù)</b></p><p>　　由于上述型腔壁厚計(jì)算公式比較復(fù)雜，在生產(chǎn)實(shí)際中常采用一些經(jīng)驗(yàn)公式和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由查圖或表確定壁厚，但對(duì)大型模具應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。我所設(shè)計(jì)的模具屬于中小型模具，可以用查表法進(jìn)行強(qiáng)度校核。圖3-9為矩形凹模及模套最小壁厚經(jīng)驗(yàn)曲線，表3-7為型腔側(cè)壁厚度經(jīng)驗(yàn)公式，表3-8為動(dòng)模墊板厚度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。</p><p>　?、瘛?/p>

110、型壓力＜30MPa Ⅱ—成型壓力＜45MPa</p><p>　　(已考慮導(dǎo)柱位置，導(dǎo)柱應(yīng)該設(shè)在截面最大處)</p><p>　　圖3-17 矩形凹模及模套最小壁厚經(jīng)驗(yàn)曲線</p><p>　　表 3-6 型腔側(cè)壁厚度</p><p>　　表 3-7 動(dòng)模墊板厚度</p><p>　　已知成型壓力＜30MP

111、a，型腔邊長為204mm。實(shí)際壁厚為(315-2×48.5-70)/2=74mm。由圖3-9矩形凹模及模套最小壁厚經(jīng)驗(yàn)曲線可得最小壁厚為42mm＜74mm，故符合要求。實(shí)際側(cè)壁壁厚為(400-195)/2=102.5mm。由表4-7可知型腔側(cè)壁最小厚度為(0.2×195+0.17)×0.9=35.3mm＜102.5mm，滿足要求。塑件、澆注系統(tǒng)在分型面投影面積在100～200之間。由表4-8查的動(dòng)模墊板最小

112、厚度為30～40mm，而實(shí)際厚度為50mm符合要求。由于有支撐板的緣故型腔底板厚度強(qiáng)度滿足要求，可以不必通過計(jì)算。故本次設(shè)計(jì)的模具可采用。</p><p><b>　　4 模具的三維造型</b></p><p>　　4.1模架的三維造型</p><p>　　進(jìn)入建模模塊后，根據(jù)所繪制的二維圖的尺寸，利用拉伸，旋轉(zhuǎn)，倒圓角，螺旋掃描等命令，分別完

113、成定位圈，澆口套，螺釘，定模固定板，定模板，動(dòng)模板，動(dòng)模支承板，推桿固定板，推板，墊塊，動(dòng)模固定板，拉料桿，推桿，導(dǎo)套，導(dǎo)柱，復(fù)位桿，堵塞和水嘴的三維造型，然后在裝配模塊中，利用匹配，對(duì)齊等裝配方式，依次將各個(gè)零件裝配起來，最后的裝配圖如下：</p><p><b>　?。╝）</b></p><p><b>　?。╞）</b></p>

114、;<p>　　圖4-3 模具三維裝配圖</p><p>　　5 型腔工藝分析及加工仿真</p><p>　　（1） 定模的工藝性審查</p><p>　　1） 定模型腔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　定模型腔（零件圖見附圖），該零件是注塑模的型腔部分，以矩形配合面與定模固定板配合，凹進(jìn)部分與動(dòng)模型芯形成閉合空間，注入熔融工程